【摘要】：本文提出了一種利用高溫煙氣蒸發(fā)垃圾滲濾液膜濃縮液的工藝和裝置,在直接利用高溫煙氣高效蒸發(fā)水分的同時有效地解決蒸發(fā)裝置的尾氣中VOCs排放的二次污染問題。本文重點研究膜濃縮液高溫煙氣蒸發(fā)過程有機污染物揮發(fā)特性。實驗原料膜濾濃縮液來自長沙市某垃圾處理場,共檢測出主要有機污染物63種,其中39種可信度在60%以上。設計實驗蒸發(fā)溫度80℃、100℃、120℃以及蒸發(fā)時間0.5h、1h、1.5h的不同蒸發(fā)條件,結果證明在80℃～120℃的蒸發(fā)溫度范圍內,隨著溫度升高,蒸發(fā)處理膜濃縮液排出的有機揮發(fā)物種類增多,揮發(fā)量急劇增加,無論在成分還是揮發(fā)量上都存在一定的差異。尾氣中的檢測出的有機物種類還會隨著處理時間的延長略有增多,只有少量的其他物質被檢測出來,但是VOCs釋放量趨于穩(wěn)定的時間會隨溫度升高而延長。基于上述實驗結論,設計了先間壁換熱再直接換熱的高溫煙氣蒸發(fā)滲濾液濃縮液的組合模式并試制了實驗裝置,研究了高溫煙氣蒸發(fā)工藝中主要控制因素(浸沒深度、煙氣溫度)對裝置蒸發(fā)過程中的影響。液相穩(wěn)定蒸發(fā)溫度在85℃左右,尾氣溫度在90℃上下,實現了常壓操作下的減壓蒸發(fā)效果,這種狀態(tài)有利于控制VOCs的種類及釋放量。t1、t2各自變化差值在3℃～6℃,而兩者之間的溫差只有5℃～6℃。氣液平衡溫差較小,說明了傳熱傳質的充分,煙氣的熱能得到了高效的利用,實現了低溫高效的蒸發(fā)目標。對比分析了試制裝置與小試實驗蒸發(fā)過程中VOCs的揮發(fā)特性差異。結果發(fā)現試制裝置在低溫狀態(tài)下的運行使得低沸點的揮發(fā)組分大量釋放,而高沸點多烷烴有機物并未出現;并且兩者的VOCs揮發(fā)量有明顯的差異,小試實驗的蒸發(fā)過程中,濃縮液蒸發(fā)釋放的VOCs揮發(fā)量存在明顯的上升趨勢,但在試制裝置實驗中,不同煙氣溫度下VOCs揮發(fā)量變化相對不大。同時小試實驗中各類組分的相對含量隨著煙氣溫度的有較大變化,而試制裝置卻并不明顯,揮發(fā)出的各組分相對含量趨于穩(wěn)定。說明了設計的試制裝置能達到VOCs的減排控制目的。最后,在某垃圾填埋場做了中試實驗研究,采用DTRO+高溫煙氣蒸發(fā)的組合工藝處理垃圾滲濾液,冷凝出水平均水質COD=45mg/L,TDS=21mg/L,TN=6mg/L,鹽度為0,處理滿足《生活垃圾填埋場污染控制標準》(GB 16889—2008)表2的標準。并研究膜濾濃縮液蒸發(fā)處理后,在蒸發(fā)后、冷凝處理、吸附處理等不同處理單元,有機污染物的成分及其變化的動態(tài)規(guī)律。說明了通過本文裝置處理排放后的尾氣可以達標無害排放,整個裝置對揮發(fā)性有機污染物的處理達到要求。
【學位授予單位】：湘潭大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：X703
【圖文】：

１．１引言逡逑隨著我國社會和城市化的飛速發(fā)展，城市人口數量急劇增多，帶動城市生活垃圾呈逡逑高增長態(tài)勢，污染現象日益嚴重。如圖１．１所示，根據２０１６年中國統計年鑒，２０１５年，逡逑全國城市生活垃圾清運量１．９１億噸，無害化處理量為１．８億噸，其中衛(wèi)生填埋量１．１５逡逑億噸，平均以每年９％？１０％左右的速度增長⑴。目前我國應用最多又最成熟的處理方法逡逑是進行垃圾的填埋，占比高達６２％，但是填埋處理必然會產生滲濾液。這種垃圾滲濾液逡逑是由于垃圾在填埋堆放過程中，經過降水的淋溶和沖刷、地表水和地下水的浸泡，再通逡逑過厭氧發(fā)酵、水解等原因產生的含有高濃度污染物，水量水質變化極大的液體，對周邊逡逑環(huán)境、土層、水體會產生嚴重的污染，同時含有各種有害物質危害人類健康［２］。為減少逡逑滲濾液造成的二次污染，常見處理方式主要有市政合并處理、化學混凝沉淀法、催化氧逡逑化法、生化法和膜處理法等等１：１邋＂

在眾多己經投入使用的生活污水深度處理中，采用最多的依舊是膜濾濃縮液的再次逡逑回灌。將處理后的膜濾濃縮液再次噴灌回垃圾堆體填埋床，通過微生物再降解掉膜濾濃逡逑縮液中部分的污染物，工藝流程如圖１．２所示，具有工藝操作簡單，費用相對低廉等優(yōu)逡逑勢。蔣寶軍、李俊生等＿用回灌反應器對反滲透濃縮液進行實驗，膜濾濃縮液的ＣＯＤ、逡逑氨氮都有較高的去除率。陶麗霞發(fā)現濃縮液回灌過程對常見重金屬有一定的去除作逡逑用，回灌負荷和速率則是主要影響因素。逡逑２逡逑

是機械式蒸汽再壓縮技術及浸沒燃燒蒸發(fā)技術。逡逑１．３．４．１機械壓縮蒸發(fā)逡逑圖１．３所示是機械壓縮蒸發(fā)技術（ＭＶＲ），其實質是將機械能轉化為熱能，通過機逡逑械壓縮蒸汽從而提高溫度。該工藝充分實現了能量的循環(huán)利用，屬于低能耗的蒸發(fā)工藝。逡逑褚貴祥等人采用蒸發(fā)技術處理納濾濃縮液，濃縮減量原體積９０％？９７％，出水ＣＯＤ小于逡逑２０ｍｇ／Ｌ，可以實現穩(wěn)定達標排放［４６］。通過蒸汽的特性進行循環(huán)利用，為重新利用再生逡逑蒸汽作為蒸發(fā)熱源提供了可能。在海水淡化、制鹽、全鹵制堿、廢水等領域已經有成熟逡逑的應用。逡逑歐陽勇［４７］報道了北京某垃圾發(fā)電廠用ＭＶＲ蒸發(fā)＋結晶技術處理膜濃縮液，廢水可利逡逑用率達到９８％，能夠實現“零排放”，但產生的結晶鹽成分復雜，如不妥善處理，將容逡逑易造成二次污染。孫輝躍等［４８］配置２４ｔ／ｄ規(guī)模的ＭＶＲ蒸發(fā)中試系統處理膜濾濃縮液，結逡逑果表明，ＭＶＲ技術對ＣＯＤ與ＴＮ的去除效果良好。針對ＭＶＣ蒸發(fā)的特點，可考慮將ＭＶＣ逡逑技術引入到膜濾濃縮液的處理

【參考文獻】

相關期刊論文 前10條

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本文編號：2796387